(57)【要約】【課題】トレッドのショルダー側の偏摩耗を抑制できる空気入りランフラットタイヤを提供すること。【解決手段】第１のベルトプライ２６Ａの幅方向端部２６の幅ＢＷが、トレッド部１６の接地幅ＴＷに対して１１０％以上、かつ、１対のサイド補強ゴム層２４の距離ＳＷ以下に設定され、サイド補強ゴム層２４の無い通常のタイヤよりもベルト幅が広く設定されているため、接地時に荷重を受けた接地端側の陸部３０の変形が抑制される。サイド補強ゴム層２４によって接地端側の陸部３０が路面に押さえ込まれる力が抑制され、主として接地端側の陸部３０に発生する横方向剪断力が低減されることとなり、接地端付近（ショルダー付近）の偏摩耗が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のビードコアから他方のビードコアへトロイド状に跨るカーカスと、
前記カーカスの径方向外側に配置され、１枚以上のベルトプライから構成されるベルト層と、
前記ベルトの径方向外側に配置され、トレッド部を構成するトレッドゴム層と、
前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置され、サイドウォール部、及びビード部を構成する側部ゴム層と、
前記カーカスの側部に沿って配置され、タイヤ径方向外側、及びタイヤ径方向内側に向けて厚さが漸減し、サイドゴム層よりも硬いゴムからなるサイド補強ゴム層と、
を備え、
少なくとも１枚のベルトプライの幅をＢＷ、前記トレッドの接地幅をＴＷ、タイヤ赤道面を挟んで一方の前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向最外端からタイヤ赤道面を挟んで他方の前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側端までの距離をＳＷとしたときに、１．１ＴＷ≦ＢＷ≦ＳＷを満足する、空気入りランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記ベルトプライは、互いに平行に並べられた複数本のスチールコードを含んでいる、請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層は、前記ベルトプライが２枚以上積層されて構成され、隣接する前記ベルトプライは、互いのコードがタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜して交差している、請求項１または請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りランフラットタイヤにかかり、特には、タイヤサイド部に断面三日月状の補強ゴム層を供えたサイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、トレッドのセンター摩耗やショルダー肩落ち摩耗を抑制するため、主にセンター付近と接地端付近の接地圧を均等にするため、接地端の落ち量の適正化などにより、過去の実績をベースに調整し、接地面の接地幅の８０％位置の接地長が、接地センターの接地長の８５％（接地面の接地センターの接地長に対する接地幅の８０％位置の接地長の割合を矩形率と呼ぶ）程度になる事を目標に開発をおこなっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、接地面内の横方向剪断力の低減のため、接地面の形状の適正化なども合わせて行われている。
【特許文献１】特許３３７１０３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タイヤの接地面は、非接地時には幅方向、及び周方向に曲面で構成されるが、接地時には路面に拘束され略平面に変形させられる。その際、変形と路面拘束によって接地面には路面との間に剪断力が発生する。
また、タイヤは転動して使用されるが、転動時接地面の踏み込み〜蹴り出しの間に剪断力が摩擦力よりも大きな所で滑りが発生し、滑る量と剪断力に応じて摩耗が発生する。
【０００５】
サイド補強型のランフラットタイヤでは、タイヤのサイド部に空気が抜けて車重を支えるためのサイド補強ゴム層を有するが、サイド補強ゴム層の剛性が高いために、通常のタイヤの様に矩形率を８５％程度としても、荷重時にサイド補強ゴム層によってトレッドのショルダーブロックを直接的に路面に押さえ付ける力が発生する。
【０００６】
したがって、それが原因となってショルダーブロックに荷重が集中し、ショルダーブロックの接地端付近に圧力の高い部分が発生すると共に、また、ショルダーブロックの変形によってショルダーブロックの幅方向剪断力が増加し、ショルダーブロック摩耗が発生し易い問題があった。特に、ベルトがスチールベルトの場合、スチールベルトの幅方向外側が摩耗し易い傾向にあった。
図９に示すように、タイヤが路面１０４に接地する際に、硬質のゴムからなるサイド補強ゴム層１００から下方のショルダーブロック１０２に向けて荷重が作用（矢印Ａ方向）すると共に、ショルダーブロック付近が矢印Ｂ方向へ曲げ変形しながら路面１０４と接触するため、ショルダーブロック１０２に内向きの幅方向剪断力が作用する。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、トレッドのショルダー側の偏摩耗を抑制できる空気入りランフラットタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤは、一方のビードコアから他方のビードコアへトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスの径方向外側に配置され、１枚以上のベルトプライから構成されるベルト層と、前記ベルトの径方向外側に配置され、トレッド部を構成するトレッドゴム層と、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置され、サイドウォール部、及びビード部を構成する側部ゴム層と、前記カーカスの側部に沿って配置され、タイヤ径方向外側、及びタイヤ径方向内側に向けて厚さが漸減し、サイドゴム層よりも硬いゴムからなるサイド補強ゴム層と、を備え、少なくとも１枚のベルトプライの幅をＢＷ、前記トレッドの接地幅をＴＷ、タイヤ赤道面を挟んで一方の前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向最外端からタイヤ赤道面を挟んで他方の前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側端までの距離をＳＷとしたときに、１．１ＴＷ≦ＢＷ≦ＳＷを満足する。
【０００９】
次に、請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤの作用を説明する。
請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤでは、内圧低下時にサイド補強ゴム層が荷重を支持し、ランフラット走行を可能とする。
【００１０】
請求項１の空気入りランフラットタイヤでは、上記の様に少なくとも１枚のベルトプライの幅が設定されており、サイド補強ゴム層の無い通常のタイヤよりも幅が広く設定さているベルトプライをベルトに備えているため、接地時に、荷重を受けた接地端側の陸部の変形が抑制され、また、サイド補強ゴム層によって接地端側の陸部が路面に押さえ込まれる力が抑制され、主として接地端側の陸部に発生する横方向剪断力が低減されることとなり、トレッドの接地端付近（ショルダー付近）の偏摩耗が抑制される。
【００１１】
なお、ベルトを構成している全てのベルトプライの幅ＢＷが、接地幅ＴＷの１１０％未満になると、接地端側の陸部における最大横方向剪断力発生位置が接地端に近くなり、接地端付近の摩耗が促進され、偏摩耗の抑制に対して十分な効果が得られない。したがって、本発明の様に、少なくとも１枚のベルトプライの幅方向端部の位置を決めることで、トレッドにおける最大横方向剪断力発生位置を、従来よりも接地端側の陸部のタイヤ幅方向内側へ入れることが出来、偏摩耗抑制効果が確実に得られるようになる。
【００１２】
また、接地端側の陸部がサイド補強ゴム層に押さえ込まれるために生じる現象のため、サイド補強ゴム層のタイヤ幅方向外側までベルトを広げても効果はそれ以上期待できない（＝効果が頭打ちとなる）。必要以上にベルトの幅を広げることで、タイヤ重量が増加し、また、ベルトの材料費が嵩むことになる。さらに、ベルトの幅を広げ過ぎた場合、ベルトのタイヤ幅方向外側のゴムの幅が狭くなり、ベルトの位置に起因して、ベルト端付近でセパレーションを発生する虞がある。
【００１３】
本発明において、接地幅とは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量を加えたときのトレッドの路面に接している接地面の幅をいい、日本では、２００８年度ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに従い、該タイヤを標準リムに装着し、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力およびこれに対応する空気圧（最大空気圧）を基準としたときのものである。また、接地端とは、上記接地面のタイヤ幅方向外側端部を意味している。
なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤにおいて、前記ベルトプライは、互いに平行に並べられた複数本のスチールコードを含んでいる。
【００１５】
次に、請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤの作用を説明する。
空気入りランフラットタイヤにおいて、ベルトのコードがスチールの場合、ベルトのコードが有機繊維の場合に比較して、ベルトの幅方向外側が摩耗し易いため、本発明の偏摩耗抑制効果が表れ易い。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明では、サイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤにおいて、トレッドのショルダー側の偏摩耗を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１において、本実施の形態に係る空気入りランフラットタイヤ１０は、一対のビード部１２と、該ビード部１２に夫々連なるサイドウォール部１４と、両側の該サイドウォール部１４に連なるトレッド部１６と、一対のビード部１２間をトロイド状に跨って配設されビード部１２間に位置するカーカス本体部１８Ａ及びビード部１２のビードコア２２にタイヤ内側から外側に折り返された折返し部１８Ｂとを有する２枚のプライからなるラジアルカーカス１８と、タイヤ径方向外側、及びタイヤ径方向内側に向かって厚さが夫々漸減するようにカーカス本体部１８Ａの内面側に配設されたサイド補強ゴム層２４等を備えている。
なお、図１中、符号１６Ａは接地端、符号１７はトレッド部１６を構成するトレッドゴム層、符号２８は溝、符号３０はブロックまたはリブ状の陸部を示している。
【００１８】
本実施形態のサイド補強ゴム層２４は、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの断面形状がタイヤ内側に曲率中心を有するいわゆる三日月形状であり、ラジアルカーカス１８の外側に配置されてビード部１２の外面側を構成しているゴム１２Ａ、及びサイドウォール部１４の外面側を構成しているゴム１４Ｂよりも硬度の高いゴムから構成されている。
なお、ゴム１２Ａ、及びゴム１４Ｂが、本発明の側部ゴム層に相当するものである。
【００１９】
この空気入りランフラットタイヤ１０は、一般の空気入りタイヤと同様に、例えばカーカス本体部１８Ａのタイヤ径方向外側にベルト層２６を有している。
本実施形態のベルト層２６は、タイヤ径方向内側に配置される第１のベルトプライ２６Ａと、第１のベルトプライ２６Ａのタイヤ径方向外側に配置され、第１のベルトプライよりも幅狭に形成された第２のベルトプライ２６Ｂから構成されている。
【００２０】
本実施形態の第１のベルトプライ２６Ａ、及び第２のベルトプライ２６Ｂは、複数本のスチールコードを互いに平行に並べてゴムコーティングした一般的な構成のものであり、第１のベルトプライ２６Ａのスチールコード、及び第２のベルトプライ２６Ｂのスチールコードは、共にタイヤ赤道面ＣＬに対して反対方向に傾斜することで交差している。
【００２１】
ここで、少なくとも１枚のベルトプライの幅をＢＷ、トレッド部１６の接地幅をＴＷ、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで一方のサイド補強ゴム層２４のタイヤ軸方向最外端からタイヤ赤道面ＣＬを挟んで他方のサイド補強ゴム層２４のタイヤ軸方向外側端までの距離をＳＷとしたときに、少なくとも１枚のベルトプライは、１．１ＴＷ≦ＢＷ≦ＳＷを満足する必要がある。
【００２２】
本実施形態では、最も幅広の第１のベルトプライ２６Ａの幅方向端部２６の幅ＢＷ（タイヤ軸方向に沿って計測）が、トレッド部１６の接地幅ＴＷ（タイヤ軸方向に沿って計測）に対して１１０％以上、かつ、１対のサイド補強ゴム層２４の距離ＳＷ（タイヤ軸方向に沿って計測）以下に設定されている。
【００２３】
ビード部１２におけるビードコア２２のタイヤ径方向外側には、カーカス本体部１８Ａと折返し部１８Ｂとの間に、タイヤ径方向外側に向けて厚さが漸減するビードフィラー３６が配設されている。ビードフィラー３６は、カーカス本体部１８Ａのタイヤ軸方向外側に配置されるゴムよりも硬度の高いゴムから形成されている。
【００２４】
なお、本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０では、ベルト層２６の両端部分を覆うように、有機繊維コードを含むプライの２枚からなる補強層２７が配置されている。なお、この補強層２７は、スチールコードを含むベルトプライに比較して、タイヤ幅方向の曲げ剛性は十分に低いものである。
【００２５】
（作用）
次に、本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０の作用を説明する。
本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０では、内圧低下時にサイド補強ゴム層２４が荷重を支持し、ランフラット走行を可能としている。
【００２６】
本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０では、最も幅広の第１のベルトプライ２６Ａの幅方向端部２６の幅ＢＷが、トレッド部１６の接地幅ＴＷに対して１１０％以上、かつ、１対のサイド補強ゴム層２４の距離ＳＷ以下に設定され、サイド補強ゴム層２４の無い通常のタイヤよりもベルト幅が広く設定されているため、接地時に荷重を受けた接地端側の陸部３０の変形が抑制される。
【００２７】
また、サイド補強ゴム層２４によって接地端側の陸部３０が路面に押さえ込まれる力が抑制され、主として接地端側の陸部３０に発生する横方向剪断力が低減されることとなり、接地端付近（ショルダー付近）の偏摩耗が抑制される。
【００２８】
なお、ベルトプライのコードがスチールの場合、ベルトプライのコードが有機繊維の場合に比較してベルトの幅方向外側が摩耗し易いため、本実施形態の構成とすることが効果的である。
【００２９】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、ベルト層２６が２層構造であったが、１層、あるいは３層以上であっても良い。
上記実施形態では、ベルト層２６が、スチールコードを含むベルトプライから構成されていたが、有機繊維コード等、スチールコード以外のコードを含むベルトプライから構成されていても良い。
また、ベルト層２６の両端部分のみを覆うように有機繊維コードを含む補強層２７が配置されていても良い。
【００３０】
［試験例］
本発明の効果を確かめるために、比較例に係るタイヤ２種、本発明の適用された実施例のタイヤ２種を試作し、接地圧、及び摩耗の比較を行った。
供試タイヤの諸元は以下の通りである。
・タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７
・ベルト層：スチールベルプライの２層構造。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
なお、図４〜図７の（Ａ）には各タイヤの接地面における横方向剪断力分布が、図４〜図７の（Ｂ）には、各タイヤの接地圧分布が示されており、図４は実施例１、図５は実施例２、図６は比較例１、図７は比較例２である。図（Ａ）の横方向剪断力分布図において、濃度の濃い部分ほど横方向剪断力（タイヤ幅方向内向き）が大きいことを示している。なお、図中、右上がりの斜線と左上がりの斜線とは剪断力の方向が異なることを表している。また、図（Ｂ）の接地圧分布図において、濃度の濃い部分ほど接地圧が高いことを表している。図４〜図７において、紙面左右方向がタイヤ幅方向となる。
【００３３】
また、図８は、横軸にタイヤ幅方向の位置、縦軸に接地圧を示したグラフ（トレッドの右片側の接地端付近のみ図示）であり、比較例１，２は、接地圧のピーク位置が接地端に近いが、実施例１、及び実施例２は、接地圧のピーク位置が比較例よりもタイヤ幅方向内側に寄っていることが分かる。
【００３４】
市場で偏摩耗抑制効果に対する実績のある比較例２のノーマルタイヤに比べて偏摩耗問題が発生した比較例１の空気入りランフラットタイヤでは、サイド補強ゴム層がショルダーブロックを路面に強く押し付けるため、ショルダーブロックの接地圧が上昇し、それに伴ってショルダーブロックの横方向剪断力も大きくなっていた。
【００３５】
ベルト幅を接地幅の１１０％まで広げた実施例１では、ショルダーブロックの接地圧が比較例２と同程度まで下がり、また、ショルダーブロックの横方向剪断力も比較例２と同程度まで下がり、偏摩耗が改善された。
実施例２では、更にベルト幅を接地幅の１１５％まで広げることで、ショルダーブロックの接地圧、横方向剪断力共に、実施例１よりも改善された。
【００３６】
試験結果からも明らかな様に、本発明の適用された空気入りランフラットタイヤは、比較例の空気入りランフラットタイヤよりも偏摩耗が少なく、ショルダーブロックの偏摩耗が抑えられているノーマルタイヤと変わらない偏摩耗性能を有していることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態（実施例１）に係る空気入りランフラットタイヤの回転軸に沿った断面図である。
【図２】比較例１に係る空気入りランフラットタイヤの回転軸に沿った断面図である。
【図３】比較例２に係るノーマルタイヤの回転軸に沿った断面図である。
【図４】実施例１に係るノーマルタイヤの横方向剪断力分布、及び接地圧分布を示す図である
【図５】実施例２に係るノーマルタイヤの横方向剪断力分布、及び接地圧分布を示す図である。
【図６】比較例１に係るノーマルタイヤの横方向剪断力分布、及び接地圧分布を示す図である。
【図７】比較例２に係るノーマルタイヤの横方向剪断力分布、及び接地圧分布を示す図である。
【図８】接地端付近の接地圧とトレッドの位置との関係を示すグラフである。
【図９】接地する際に作用する力を示したタイヤの断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０      空気入りランフラットタイヤ
１２      ビード部
１２Ａ    ゴム（側部ゴム層）
１４      サイドウォール部
１４Ａ    ゴム（側部ゴム層）
１６      トレッド部
１７      トレッドゴム層
１８      ラジアルカーカス
２２      ビードコア
２４      サイド補強ゴム層
２６      ベルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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